專利名稱：平面磨削加工尺寸在線檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械加工過程中的尺寸在線檢測(cè)裝置，特別是對(duì)于平面磨削加工過程中的尺寸在線自動(dòng)檢測(cè)裝置。
平面加工過程中的尺寸在線檢測(cè)問題是減少輔助工時(shí)，提高加工效率和精度的重要手段之一，國內(nèi)外曾進(jìn)行了大量的研究，目前我國天津機(jī)床廠已研制出了一種機(jī)械接觸式測(cè)量裝置，它只實(shí)現(xiàn)了對(duì)連續(xù)加工表面的測(cè)量，其測(cè)量精度達(dá)±0.02mm，這種測(cè)量裝置的觸頭由于在加工表面間斷處下落而易產(chǎn)生誤動(dòng)作，因此不能實(shí)現(xiàn)對(duì)非連續(xù)表面磨削工件尺寸在線進(jìn)行測(cè)量。國外意大利馬波斯公司研制的“平面磨削尺寸測(cè)量儀”它采用了油阻尼方法防止測(cè)頭下落，實(shí)現(xiàn)非連續(xù)加工的在線尺寸測(cè)量，它在數(shù)據(jù)采集上，利用控制開關(guān)，使工作臺(tái)每往復(fù)(或回轉(zhuǎn))一次，測(cè)取一個(gè)數(shù)據(jù)(一個(gè)點(diǎn))，并與事先設(shè)定的數(shù)值比較，來實(shí)現(xiàn)加工過程中尺寸的檢測(cè)與控制，這種測(cè)量儀存在著油阻尼大小與測(cè)頭頻響之間的矛盾，以及密封泄漏問題，至使加工制造困難，量程范圍窄，且成本較高，測(cè)量時(shí)調(diào)整復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種可對(duì)任意非連續(xù)平面磨削加工尺寸進(jìn)行在線加工測(cè)量的檢測(cè)裝置。
本實(shí)用新型的目的是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。它主要由機(jī)械觸頭式測(cè)量裝置和常規(guī)的位移信號(hào)處理系統(tǒng)構(gòu)成的電子制能控制系統(tǒng)。機(jī)械觸頭測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是在固定于底座上的一個(gè)支承桿上設(shè)有一個(gè)可在該支承桿上升降的殼體，該殼體內(nèi)設(shè)有一固定軸、該軸上裝有擺桿和與擺桿相固接的摩擦盤，擺桿的一端與固定在殼體內(nèi)的位移傳感器相接觸，另一端裝有與工件接觸的觸頭和對(duì)工件斷續(xù)判別的傳感器。工作時(shí)通過電控系統(tǒng)控制微電機(jī)來帶動(dòng)摩擦盤低速回轉(zhuǎn)，使擺桿的觸頭端始終與被測(cè)工件相接觸并維持一定的測(cè)量力，當(dāng)被測(cè)工件的尺寸(直徑)發(fā)生微小變化時(shí)，觸頭出現(xiàn)位移，其位移量通過擺桿另一端位移傳感器將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送至信號(hào)處理系統(tǒng)和單片機(jī)微電腦系統(tǒng)，顯示或讀出檢測(cè)值，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)非連續(xù)平面加工的在線尺寸檢測(cè)。該信號(hào)處理系統(tǒng)和微電腦系統(tǒng)的結(jié)合構(gòu)成了一個(gè)完整的電控系統(tǒng)，該電控系統(tǒng)為江蘇啟東無線電廠生產(chǎn)的SCB－31－Ⅱ和SCB－31－Ⅲ型電控系統(tǒng)(見附圖3的電路圖)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于采用了機(jī)械傳感式結(jié)構(gòu)與電控系統(tǒng)的恰當(dāng)配合，所以它能精確地對(duì)任意非連續(xù)平面的磨削加工尺寸在線自動(dòng)檢測(cè)，而且檢測(cè)精度高、精度為±0.006mm，檢測(cè)范圍寬，可顯加工余量為0.4mm，實(shí)際允許加工余量可達(dá)4mm，靈敏度可達(dá)0.0005mm，由于采用了機(jī)械摩擦盤式阻尼結(jié)構(gòu)取代了以往的油阻尼，這樣消除了油泄漏和油阻尼而帶來的測(cè)頭頻響問題。由于通過對(duì)工件斷續(xù)判別的觸頭傳感器及信號(hào)處理系統(tǒng)的恰當(dāng)配合，這樣可使測(cè)頭自動(dòng)起落，解決了過去的測(cè)頭“下落”問題，該裝置經(jīng)調(diào)整擴(kuò)展后，可與普通磨削機(jī)床的進(jìn)給機(jī)械相配合使用實(shí)現(xiàn)對(duì)加工過程的閉環(huán)控制，從而提高了工件的加工精度和加工效率。
附


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖(主視圖)附圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖(俯視圖)附圖3是本實(shí)用新型的電路圖(已知技術(shù))
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
參照附
圖1、2看出，該檢測(cè)裝置的機(jī)械部分主要構(gòu)成是，在一底座〔13〕上固定設(shè)有一支承桿〔2〕，該支承桿上安裝一個(gè)可升降的殼體〔11〕，殼體〔11〕內(nèi)固定安裝一位移傳感器〔1〕，殼體的側(cè)部插裝著一個(gè)微電機(jī)軸〔5〕，該軸〔5〕上裝有一起檢測(cè)作用的擺桿〔6〕和一付摩擦盤〔4〕，摩擦盤的一端與擺桿〔6〕相固定連接，摩擦盤的另一端與微電機(jī)軸〔5〕相鍵連接，摩擦盤的后面設(shè)有一推力彈簧〔15〕。微電機(jī)〔14〕固定安裝在殼體〔11〕的外側(cè)。支承桿〔2〕上設(shè)有鍵槽和螺紋，螺紋處裝有一螺母〔12〕，當(dāng)旋動(dòng)螺母〔12〕時(shí)，整個(gè)殼體〔11〕通過鍵〔3〕沿鍵槽在支承桿上上下滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)整工作位置。在殼體的前部設(shè)有一擺桿套〔8〕該擺桿套的上下設(shè)有限位螺釘〔7〕，擺桿〔6〕的前端設(shè)有一個(gè)側(cè)頭〔10〕和一個(gè)非接觸式傳感器〔9〕，后端與位移傳感器〔1〕相接觸，工作時(shí)，通過螺母〔12〕首先調(diào)整好殼體與擺桿位置，標(biāo)定好所需高度(工件尺寸而定)，然后按下工作鍵，使電控系統(tǒng)工作，自動(dòng)控制微電機(jī)〔14〕帶動(dòng)摩擦盤〔4〕轉(zhuǎn)動(dòng)，使擺桿〔6〕前端觸頭處于始終與被測(cè)工件相接觸狀態(tài)，當(dāng)工件表面尺寸發(fā)生微小變化時(shí)，通過傳感器〔1〕、〔9〕測(cè)出位移量(信號(hào))，將位移信號(hào)送至電控系統(tǒng)(見附圖3)，得出檢測(cè)數(shù)值。
當(dāng)觸頭傳感器〔9〕判定觸頭下無工件時(shí)，電控系統(tǒng)自動(dòng)控制微電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，靠摩擦盤中的摩擦力作用把持?jǐn)[桿前端的觸頭不下落，直至下一個(gè)待測(cè)工件表面位于觸頭下的工作位置時(shí)，微電機(jī)又自動(dòng)回轉(zhuǎn)，帶動(dòng)擺桿〔6〕使觸頭〔10〕與工件表面良好接觸，實(shí)現(xiàn)了非連續(xù)工件表面的連續(xù)在線檢測(cè)。
權(quán)利要求1.一種用于平面磨削加工尺寸在線檢測(cè)裝置，它由觸頭、傳感器及機(jī)械傳動(dòng)裝置和電控系統(tǒng)所構(gòu)成，其特征在于在固定于底座上的支承桿上設(shè)有一個(gè)可在該支承桿上升降的殼體，該殼體內(nèi)設(shè)有固定軸，該軸上裝有擺桿和與擺桿相固接的摩擦盤，擺桿的一端與固定在殼體內(nèi)的位移傳感器相接觸，另一端裝有與工件接觸的觸頭和對(duì)工件斷續(xù)判別的傳感器。
2.按照權(quán)利要求1所述的檢測(cè)裝置，其特征在于摩擦盤〔4〕的一端與擺桿相固接，另一端與微電機(jī)軸〔5〕相鍵連接，摩擦盤的后面設(shè)有一推力彈簧〔15〕。
3.按照權(quán)利要求2所述的檢測(cè)裝置，其特征在于殼體的前端設(shè)有一擺桿套〔8〕，該擺桿套的上、下設(shè)有限位螺釘〔7〕。
4.按照權(quán)利要求3所述的檢測(cè)裝置，其特征在于支承桿〔2〕上設(shè)有鍵槽和螺紋，螺紋處裝有螺母〔12〕。
專利摘要一種用于平面磨削加工尺寸的在線檢測(cè)裝置，它由機(jī)械傳動(dòng)部分和電控系統(tǒng)來構(gòu)成，將位移信號(hào)送至電控系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的連續(xù)在線檢測(cè)。該檢測(cè)裝置可對(duì)任意非連續(xù)表面的磨削加工尺寸在線自動(dòng)精確檢測(cè)，檢測(cè)精度為±0.006mm，檢測(cè)范圍寬，可顯示加工余量為0.4mm，實(shí)際允許加工余量可達(dá)4mm，靈敏度可達(dá)0.0005mm，可與普通磨削機(jī)床的進(jìn)給機(jī)械相配合使用，實(shí)現(xiàn)加工過程的閉環(huán)控制，提高工件的加工精度和加工效率。
文檔編號(hào)B24B49/02GK2086646SQ9121022
公開日1991年10月16日 申請(qǐng)日期1991年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1991年2月27日
發(fā)明者高航, 鄭煥文, 張羽翔, 宋振武 申請(qǐng)人:東北工學(xué)院